2009年05月12日
情境
两名音乐学院的教师和一组计算机科学专家在一起为音乐指挥课程开发了一种基于Wii游戏系统的教学工具。在他们的工具中,包括固定在一个支架上内置红外线摄像机的Wii遥控器,以及供学生使用的配有红外线LED的特殊手套,或装有LED的指挥棒。学生们练习指挥技术时,在Wii遥控器中的摄像机能接收到手套或指挥棍上LED发出的红外线,“看到”他们的手或指挥棒的移动,并跟踪拍摄下来,把信息发送到电脑上的特定软件中。该软件把人指挥时的运动和位置信息转换成一个数字化形式,呈现在电脑屏幕上,并通过三维模型映射出人手或指挥棒的运动。
安德鲁是音乐学院二年级硕士研究生,学习的合唱和管弦乐队指挥。利用这种新数字化记录系统,安德烈可以回放练习过程,检查自己的指挥技术以及乐师是怎样响应的。因为这套基于Wii开发的系统,只显示他手的动作,因此安德烈能把注意力集中在手的姿势和变化,以便能设定出自己的指挥风格。三维动作映射图能让安德烈和他的导师通过重叠不同的练习片段,并比较其中相似的动作来观察技术动作的一致性。他发现,这套新工具,比起以前采用录像带来回放练习视频,更有利于他了解自己指挥中的不足。
音乐学院教师也使用这套系统录制他们自己的指挥,并聘请其他专业指挥家也来参与录制。这些影像记录被作为范例提供给学生,供他们观察每位指挥家独特的动作元素和表演风格。学生们还把这些片段与自己的指挥动作叠加做比较,以加强对动作的理解。安德烈知道他必须培养自己的风格。不过,若要清楚地看到他的技术如何不同于其他指挥家,这需要让他的精力集中于细微且重要的变化来改善自己的表现——这套基于wii的系统能帮助他实现。
1.Wii是什么?
Wii的是任天堂公司发布的一款视频游戏系统,采用的无线控制器能感知用户的位置和动作,使用户能够通过肢体动作与游戏互动。例如,在网球游戏中,用户挥动Wii遥控器(又称为Wii控制器或手柄),好象挥动的就是网球拍。遥控器中的传感器通过无线传输这些动作信息到游戏控制台,使得玩家在屏幕上对应的游戏角色能以同样的弧度,同样的速度挥动网球拍,把球回过网。Wii遥控器能扮演多种角色,从基本远程遥控器到高尔夫球杆,钓鱼竿,或训练身体平衡的健身垫等。
2.谁在使用wii
自从2006年底诞生起, Wii就成为游戏社区的最爱,这套系统的优点是把传统游戏体验转化成为身体活动。退休人员社区已正式使用该技术,用以支持老年人锻炼身体。新发布的Wii Fit套件包含了一片Wii平衡板,这是一个全新的Wii控制装置。它可以侦测到玩家身体模拟滑雪、呼啦圈以及瑜珈等运动,让Wii的运动形式更上一层楼,成为一些职场人士流行的健身方式。物理治疗师已经接受了Wii作为一种辅助工具,通过这种有趣的活动,来帮助病人恢复身体的平衡性、协调性、动作幅度和肌肉的张力等。
Wii遥控器还得到学术研究人员和黑客的青睐,他们试图把wii技术扩展到其他用途。使用自制硬件和开发的配套软件,卡耐基梅隆大学人机交互研究所的一位菲律宾裔博士研究生Johnny Lee创建了一套应用:使用Wii的技术与电脑及投影机配合,能将任何平面变成廉价的交互式电子白板。来自伊利诺斯大学和加利福尼亚大学伯克利分校的研究员,在Wii概念的基础上开发了一个应用程序,让远程合作编舞成为可能。该应用能追踪识别舞者的舞姿,并显示在屏幕上;且这套应用系统能同时能显示几个地点的舞者,为他们提供了可共享的、虚拟的舞蹈合作体验。亚利桑那州立大学生物医学信息系教授进行了使用Wii游戏的训练外科医生的研究。他发现,学生玩Wii游戏时,需要眼手协调和手工灵巧才能完成游戏任务。比起不玩游戏的学生,这些学生的外科手术技能有更大的改善。
3.Wii是如何工作?
Wii遥控器包括一个能辨明动作力量和速度的加速计,和一个红外线摄像头,使用三角定位功能确定传感器中红外LED灯的相对位置。 Wii遥控器传输运动和位置的信息,以及用户点击遥控器按钮的数据,通过蓝牙无线技术传输到游戏控制台。控制台再连接到显示设备(电视)。
许多非标准Wii应用则是是调换传感器和Wii遥控器的角色: 固定控制器及其摄像头,同时允许红外LED灯移动。例如使用这种方式,让一支装有红外LED灯的“笔”被在一台Wii遥控器的红外摄像机追踪,当用户用“笔”在墙上“写”时,笔的移动信息被传送到控制台,同时配合相应软件,就会在墙上和屏幕上显示出书写的内容——这就是简易互动白板的原理。同样,wii技术已被用于开发头部跟踪工具,监测安装在用户头部的LED相对显示设备的位置,运用软件调整图像后,就能在屏幕上创建显示出一个与现场高度一致的三维虚拟环境。
4.Wii应用的意义
虽然电脑游戏已被证明是在高等教育方面有效的教育和学习工具,而Wii游戏机展现的意义更多的是它系统中基于“感应位置和运动”这一理念的实现,这为创造新设备、新应用提供潜在机会。例如,麻省理工学院的研究员,正在开发的应用程序:使用Wii遥控器作为Second Life(第二生命)游戏的输入装置,这使用户能够快速,轻松地创建虚拟对象,并设定它们运作方式。这一研究是与一些企业开发的以培训为目的的虚拟活动相关,如检查房屋害虫和混合使用农药。使用这种输入设备,无需亲身前往就能够在虚拟世界里实践这些活动, 给学生一个“安全”的环境来磨练可在现实世界运用的技能。类似的应用还有把wii用作培训核电厂工人和工程师开发医疗设备等。同样,在这些应用中,wii技术提供了一个非常接近现实生活的体验,让学生在一种低成本,低风险的环境中实践和学习。
5.有何不足?
在一些学校特别是K – 12 ,愿意采用非传统的方法,尝试使用新技术,以吸引学生更积极参与学习活动。比如使用Wii来教传统科目,如地理,数学,英语等。这种方式有许多潜在的优势。然而,以新颖的方式使用Wii技术,需要创建新应用程序和设备;因此要求开发者重新设计Wii的工作方式,并编写出新的软件。虽然硬件和材料对于这些项目来说价格便宜,但在开发方面却使许多用户望而却步。另外,与其他电脑输入装置相比, Wii运动感应游戏在给用户带来新奇、充分地满足感的同时,也伴随着许多令人意想不到的问题。首当其冲的就是Wii遥控器在游戏过程中,由于脱手而出对周围的人或物体造成伤害的意外事件频发。另外不节制的频繁使用也会导致肌肉劳损等运动伤害
6.Wii应用的发展
Wii的成功,在于促进类似Wii的技术整合应用到其他领域,并扩大各种输入设备的使用范围。例如,苹果的iPhone ,包含了一个感应横屏和竖屏显示的动作传感器,该装置使界面总是正确的显示。还有,以运动感应为基础的控制设备与类似PowerPoint的软件配合使用会在教学中产生更具吸引力、更具互动性的应用。类似于交互式白板的多点触控界面深受用户欢迎,并显示出相当大的应用潜力,但其成本仍然相对较高是一个巨大的障碍;wii类型的控制应用程序接口可以开发提供多点触控的大多数功能,而仅需花费少得多的经费。投票器,已成为许多校园司空见惯的工具,在投票遥控器中加入速度加速计和其他传感器,可让学生用手势和动作与投票系统互动。
7.对教学有什么影响?
对于类似物理这样的学科,Wii和它蕴含的技术将是很重要教具。比如,让学生与数字化形式模拟的物体以这样的方式交互,能让学生了解像“动量”这样的因素是如何影响研究对象的运动。 Wii还可用于为学生制作近似于真实动手操作的教学练习。例如在医疗培训,一套Wii系统可以模拟插管或胸部压缩。学习理论家正在研究让学习和身体动作互动以加强学习者对内容理解和记忆的方法。
Wii提供给研究人员一种简单,运动为基础的输入设备,以测试各种活跃的学习运动如何让不同学习风格的学生受益。在有些科目中,使用功能全面的输入设备能帮助一些学习者转化为更高层次的参与并增强其学习效果。此外,用户还可以定制自己的角色和存储资料在Wii遥控器,使他们能够获得他们的特定数字身份。这样的Wii遥控器作为输入设备的学习环境,让学生“以自己的身份”更真实的参与到投票系统,或虚拟世界(Second Life)的互动中,是一种更具吸引力的学习经验。

       最新消息报道,任天堂公司跟美国音乐教育协会合作,采用Wii游戏机和新游戏《Wii Music》来开发制定音乐课程。全美51个城市学校的音乐教师将使用《Wii Music》来给小学生上音乐课,教授基本旋律和演奏课程。可见Wii正在以更好的方式进入课堂。

2009年01月04日
为了消除数字鸿沟。英国将免费为低收入家庭提供家庭电脑。
目前,在英国,一个三百万英镑的计划正着手实施。首批20,000在校儿童将获得免费电脑电脑、软件、以及一年免费互联网访问和三年技术支持。最终150,000名青少年将收益于这项叫做“下一代学习”的计划。

该计划负责人说,这将是一种文化,电脑对于家庭来说就像学生拥有纸和笔一样,是非常重要的学习工具。这也是一个基本目标,即让学生在完成学校功课外有机会接触电脑和互联网来学习到其它事物。

2008年12月09日

美国北卡罗来纳州的格雷汉姆小学开始了云计算计划,并为学校600名师生带来虚拟电脑桌面。该计划是西蒙教育春雷项目(SIMtone Education Thunder Program)的一部分。该项目的目标是把技术资源提供给那些支付不起的人们。

   为了满足师生日益增长的数字化学习的需求,学校希望为每位学生装备高性能的计算环境。不过让每位学生购买和维护一台电脑是不现实的,同样学校也无法支持这笔费用。而西蒙教育春雷项目为师生提供的云计算终端消除了这些麻烦。终端通过即时连接西蒙公司的“通用云计算服务”获取虚拟电脑桌面,并为学生提供课程、作业和其它学习材料。学生不管是在教室、图书馆还是在家,都可以访问到同一桌面,而无需额外的电脑。

2008年10月06日
对于新一代的孩子们,习惯于用大部分时间停留在电视或电脑屏幕面前。因此相比传统教学方式,交互式白板的大屏幕无疑更能吸引学生们的注意力;加之与电脑一样的交互性,使得交互式白板成为跨越传统课堂和未来教室的桥梁。
交互式白板简介
什么是交互式白板,维基百科上面的定义是:交互式白板是与电脑和投影机相连的大型交互式显示设备。当投影机把电脑桌面内容投影到白板上面时,用户可以通过特殊电子笔,手指或其它设备在白板界面上操作电脑。因此,本质上交互式白板是一种触摸式电脑屏幕。其用途非常广泛,比如:各类教育机构的教室,公司和工作团队会议室,职业运动教练的培训教室,电视台播音室等等。
基本配置由这三部分组成:白板——触摸式操控原件,数字投影机,笔记本电脑或台式PC。其简单工作原理是:电脑屏幕内容被投影到白板上,白板通过USB线与电脑连接,这样用户就能在白板屏幕上操作电脑。在白板上移动鼠标指针,就像用鼠标操作一样。一些新技术提出把触摸操控功能加到大屏幕LCD液晶显示器上,如果价格降到适合的位置,最终会替代对数字投影机的需求。
大多数交互式白板并未内建扬声器,但是通常配置扬声器和放大器会增强多媒体效果。因此当教室安装交互式白板时,扬声器常常作为推荐配置。
交互式白板的类型
交互式白板主要有三种类型,下面介绍它们的各自的特点:
电阻压感式白板
这类白板表面布满了几层非常薄的电阻膜材料。当表层被硬物触及使其与较内的其它层接触,导致白板产生响应。Smart Board白板主要采用的就是这种技术。
优点:定位相对准确,无需专用笔,任何东西都可以在白板上面书写,不同颜色的笔和一个板擦拿起就可以用,无需点击工具条激活,通常这类白板比相同尺寸的液晶面板更便宜。许多孩子喜欢这类白板,原因是仅使用手指移动屏幕上面的物件。也非常适合特殊教育的学生。
缺点:如果用错误的方式激活白板,其表面比液晶面板更易损坏。如果两个学生同时在白板面前工作,必须让他们轮流操作,因为同时接触白板表面会导致系统混乱。
2.电磁感应式白板
这类白板有坚固耐用的表面,表层下有线圈网膜。采用一支可以发射电磁波的笔与白板中传感器配合并激活白板。一些笔自带磁性可以自己工作,另一些则需要电池或充电。还有一些白板配有小型书写板,这样可以在教室中任何地方使用,输入的信息会显示在大屏幕白板上。采用这种技术的白板主要是:Promethean ActivBoard,Cambridge / Hitachi boards。
优点:耐用的表面,高分辨率,较快的响应速度。除非使用专用笔,学生不会出现误操作。这类白板也不允许两支笔同时使用。
缺点:只能用专用笔(替代的兼容笔非常贵),改变笔的颜色和擦除模式需要在工具栏上激活。笔易损坏。可能会出现按钮粘连和其它奇怪的效果。
3.红外/超声波白板
这类设备可以给传统的书写白板添加上部分交互式白板的功能。整个套件由粘贴在白板边角上的接收部件和一套感知笔尖压力和信号发射的笔组成。使用这类技术的厂商有Mimio 和EBeam。
优点:价格非常便宜(大约为专业交互式白板的五分之一),便于携带,包括一套不同颜色的白板笔和板擦。
缺点:笔体积偏大,需要电池或充电。系统需要很细致的设定,响应速度和精度不及其它技术的白板。与正统的交互式白板相比,配套软件的功能不多。
交互式白板的软件
使用配套的软件,交互式白板可以简单的作为电脑的输入设备,用户只需用手指或笔就能替代鼠标控制电脑操作。许多电脑软件也能在交互式白板上正常的使用。
大部分交互式白板都搭配自己专门的软件。除了直观易于操作外,同时还拥有特殊功能,比如保存、修订、打印白板写在上面的批注,多重翻页,剪贴画图库,不同的页面背景,还有桌面截图功能等。这里列举一些较好的白板产品和配套软件:
GTCO Calcomp公司的Interwrite Board 白板产品和Interwrite Learning互动教室解决方案,就搭配了Interwrite Workspace Software (互动工作软件),它拥有大量的互动教学内容和资源,适用于许多学科。
Mongtomeryville公司的Intelliboard (I-Board) 产品则配以Easiteach Studio(易教学平台),是一种教学一体化软件,提供了大量的跨学科教学工具。
而来自Calgary的SMART Board白板产品装配的软件则包含了6600个学习组件,供教师创建自己的互动课程内容,也可以添加组件定制个性化学习活动。
不是所以白板配套软件都能让用户有轻松简单的交互体验。如果你要购买交互式白板,请先测试配套软件。通常你会受困与白板提供的软件,便宜的交互式白板提供的软件常常是很不好用。如果在白板上不能通过便捷的操作来达成教学目的,教师们常常会拒绝使用白板,这样会浪费金钱。
交互式白板的教学案例
进入二十一世纪,交互式白板正成为未来型教室的标准配置。在这样的教室中上课,教师和学生都乐在其中。
参与的乐趣
交互式白板是增强学生参与课堂教学的理想平台。由于其独具的交互式特点,学生们都兴奋和热切的盼望被叫到白板面前向全班展示自己在课堂上学到的知识。通常对传统课堂教学厌烦的学生们,也集中更多注意力于教师和教学主题,因为他们希望能使用到交互式白板。托尼是北爱尔兰地区的一名物理教师,他这样谈到使用交互式白板的感受:“交互式白板非常棒,它能让学生更积极的参与到课堂教学中。在以前的课堂上,学生并不愿意被叫到在黑板上写东西,而现在他们却很积极地参与,甚至写得更多、更完整。因为他们喜欢使用交互式白板。”
灵活的教学
使用交互式白板能实时便捷的引入多种类型的多媒体资源,比如:视频、图片、动画、网页等。并可通过 “拖拽”与“评注”方式对这些材料进行针对性的组织、展示和控制,它使得教学素材的呈现更灵活。解决了过去单一电脑投影系统环境下,课件使用高度固化的问题,让教学过程更具“生成性”。吉尔是沃尔多地区的一名四年级学习教师。在课堂上她使用交互式白板播放YouTube上的视频来展示著名建筑物,帮助学生学习几何中的外形和角度的知识。她说到:“我常用拖拽功能来比较几何体外形和角的大小,也常直接在图片或视频画面上勾画出建筑物的外形和角度,非常直观。”而在卡蕾斯塔老师的地理课上,交互式白板中展示的是谷歌地图和谷歌地球。“用手来控制旋转谷歌地球,看起来像科幻片,学生们兴奋极了。”
另外根据不同的课程和主题,使用交互式白板配有各种颜色的笔,让教学过程变得五彩缤纷,更有独特的魅力。因为,实时运用颜色来改变字体和添加批注的方式强调重点,更能吸引学生注意力。
潜力的激发

据最近报道证实,交互式白板在课堂教学中的使用能大幅提高学生的成绩。特别是对于学习有困难和成绩落后的学生,更能激发他们的学习潜力。罗伊是一位高中教师,班上大都是有学习障碍的学生。通过在交互式白板上面使用互动教学游戏,他发现除了学习参与性提高之外,学生们的一些行为问题也得以减少。“与这类孩子的沟通更容易了,特别是一些有孤僻症的学生,同时更能吸引多动症孩子的注意力。”教师卡罗尔则认为交互式白板的批注和保存功能对成绩落后的学生帮助更大,“方便的再现课堂教学内容能帮助学生们反复的学习和理解。”

2008年09月22日
技术专家们发现,在整个华盛顿地区,教室声音系统让师生的课堂互动更加容易。
在研究性学习课堂上,当学生们开始他们的探究活动,教室便成为一个嘈杂的场所。在这个有各种各样的声音在教室空间内嗡嗡作响的课堂上,是粗暴的打断学生们的学习活动让教室安静,并听教师的讲解和引导呢,还是有其它更好的方法可行?
 一种红外麦克风配件能让教师轻易的提高声音,帮助忙碌中的孩子们听得更清楚。这种设备大约像手机般大小,可以用绳链挂在教师的脖子上。而整套系统则包括四个天花板上的扩音器、师生用的麦克风,以及相关的支持器材,装配一间教室总价大约为$1800
这类声音系统早已在大学演讲厅和听力障碍的班级使用很久了,但在对于K12学校还算是新事物。研究表明,麦克风和扩音器组成的声音系统对大多数学生都有帮助,而不仅局限于有听障的学生。
 教师们注意到,由于害羞的缘故,有时候学生回答问题声音非常小。那么声音系统可以帮助这些孩子们克服胆怯。例如,使用麦克风让学生们在学习成果展示和回答问题时能有更好的表现。
目前,所有亚历山大学区的小学教室都在使用这种声音增强设备。而在马里兰的乔治王子县,这项应用得到了长时间服务于学校的听觉矫治专家的支持。目前该地区所有的幼儿园教室都已经安装了这套设备,今年准备进一步在所有小学一年级教室中安装。未来的一年内,学区计划花费一百万美元在所有教室中安装这种教室声音系统。
来源Techlearning.com
2008年09月04日

学校管理系统开始使用生物识别技术来处理日常事务,比如点名或出入验证,这样使学校管理工作更加简单和高效。
生物识别技术是用一系列方法来测量和分析人类特征(比如指纹、视网膜和虹膜、声音模式、面部模式),达到唯一识别效果的技术。在学校最常用的生物识别技术是指纹扫描识别。通过一次初始扫描学生指纹完成建立记录后,所有学生即能使用指纹识别来为午餐付费或到图书馆借阅。生物识别技术增强了学校管理系统的工作效率,目前半数的西弗吉尼亚学校采用指纹识别技术。
不过随着技术的广泛使用,一些家长和市民担心隐私和身份盗用等安全问题。比如学校没有相关规定明确哪种信息可以被采集,保存多久,谁有权限访问;也没有具体措施来确保数据储存的安全。爱荷华州曾有法律禁止在学校使用生物识别技术,亚利桑那州也有类似的法律。不过爱荷华州正在重新审视这部2005年发布的禁令,打算重新允许学校使用生物识别技术。支持者认为信息安全的担心是没有必要的,因为学生的原始指纹图片没有被保存。扫描后指纹通过特定模板被转换成二进制代码,当学生再次接受扫描时,接收的信息同样被转换成二进制代码,并与原始生成二进制比较完成识别。而这些通过特定模板转换后的二进制代码没有包含足够信息使其能被还原成学生真实的指纹图片,所以不怕被盗用。
来源: stateline.org

2008年05月14日
最近,全球最大的PC厂商惠普公司推出一款低价的小型笔记本电脑HP Mini-Note 2133,采用了威盛C7-M ULV 处理器,目标定位在学生人群。
这款笔记本电脑最低配置预装SUSE Linux操作系统,1.0GHz处理器,512MB内存,4GB闪存,价格为499美元。其它配置包括了8.9英寸1280×768宽屏液晶,尺寸略小的标准QWERTY键盘,内置Wi-Fi、千兆以太网、ExpressCard扩展槽、SD读卡器、VGA输出。整机重量不足3磅。
配置中没有光驱,原因是许多学校要求取消光驱以防止学生痴迷游戏,放弃学业。同时惠普承诺提供免费的在线课程,帮助教师使用技术激发学生学习兴趣、提高成绩。
类似的低价学生笔记本电脑还包括较早的OLPC开发的百美元的XO笔记本电脑,以及Intel公司推动的Classmate PC计划下的华硕Eee PC。
2008年05月04日

      在巴西的圣地亚哥市,小学生们不必再等待Intel公司的Classmate电脑,或OLPC的100美元笔记本电脑。当地的电脑工程师们开发了一种能适用于本地的教室电脑,叫做数字课桌(Digital Desk )——把平板电脑内嵌在课桌中。这种课桌式平板电脑采用15寸LCD,Intel赛扬处理器,小型固态硬盘,无线网络支持,Linux操作系统。每间教室还配有一台服务器保存所有数据,教师通过内容管理系统上传课程计划,数字白板能与每台课桌电脑连接。

      目前这种课桌电脑价格为550美元,远高于前面提到的廉价学生电脑,且缺乏移动性。不过项目开发工程师认为,这是一套完整的电脑,功能更多,且移动性对于小学生并不重要,把电脑放在教室中能防止学生的滥用。

来源:In Brazil, a local alternative to the OLPC

2008年04月30日
      这是孩子们的梦想,既可以玩任天堂DS的游戏,也能提高认知技能和帮助学习。在英国,一些学校的孩子被允许每天早上花20分钟使用便携式游戏机(Nintendo DS)玩游戏,目的是刺激大脑的发育。这项由苏格兰教与学(LTS)组织开展的实验,有来自16个苏格兰小学的900名小学生参与。这些学生配有免费的游戏机,并被鼓励用玩游戏来作为每天学习生活的开始。这些游戏包括阅读、益智游戏和记忆游戏,能帮助提高学生的数学成绩。实验结果统计也证实,参与这个实验的学生数学成绩平均提高了10%。研究人员也准备增加能帮助改进行为习惯和增强注意力的游戏。
      在日本,这类游戏设备则被用于帮助学生学习日语,游戏软件内容则是测试学生对日本汉字的认知和书写情况。在实验结束后,苏格兰拟将这个游戏实验进一步扩展到其它教育项目。
原文:After assembly, switch on your Nintendo
2008年04月26日

     目前,至少有7个美国城市的小学将采用一种价格低廉的手持设备来帮助阅读和数学教学。这种价值仅有50美元的便携式设备被称为世界上最经济的1:1计算解决方案。这个被叫做“教师助手”的设备由芝加哥创新学习非盈利组织研发,配有2.5寸彩色屏幕,512M内存和SD存储扩展槽,内置耳麦,电池能续航4小时,能通过usb线缆与教师电脑同步数据。软件包含有创新学习组织开发的可升级的阅读和数学软件。

     创新学习组织表示,开发该设备的目的是改变美国公立学校缺乏经费为每位学生配置电脑的现状,帮助孩子们跨越数字鸿沟。在芝加哥已经在本市全部500所小学试用了2年,取得良好的效果,更多美国小学也将采用这个设备。

 

 

 

 

 

 

 

 

原文:Low-cost handheld targets elementary students
相关连接:Innovations for Learning
                Chicago Public Schools